國內(nèi)外鉆井液技術(shù)發(fā)展態(tài)勢延伸版

1、執(zhí)筆人：鄢捷年一九九八年十月鉆井液技術(shù)發(fā)展態(tài)勢一、鉆井液技術(shù)的重要性與發(fā)展階段鉆井液工藝技術(shù)是油氣鉆井工程的重要組成部分，它在確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井中 起著關(guān)鍵性的作用。鉆井液在鉆井過程中最基本的功用可概括為以下方面：1、保證安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆進(jìn)(1)清除井下巖削并攜帶至地面；(2)對地層施以足夠的反壓力，防止地層流體進(jìn)入井內(nèi)。(3)保持井眼穩(wěn)定；(4)冷卻與潤滑鉆具、鉆頭；(5)傳遞水功率2、保護(hù)油氣層，取全取準(zhǔn)各種資料(1)對油氣層不發(fā)生損害作用(2)有利于地層測試，不影響地層評價；(3)對鉆井人員及環(huán)境不發(fā)生傷害和污染；(4)對井下工具及地面裝備不腐蝕或減輕腐蝕；一般情況下，鉆井液成本

2、只占鉆井總成本的710 %,然而先進(jìn)的鉆井液技術(shù)往往可以成倍地節(jié)約鉆時，從而大幅度地降低鉆井成本，帶來十分可觀的經(jīng)濟效益。國外鉆井液技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段：1、19141916年，清水作為旋轉(zhuǎn)鉆井的洗井介質(zhì)，即開始使用泥漿”。2、從2060年代，以分散型水基鉆井液為主要類型的階段在這期間，經(jīng)歷了從細(xì)分散體系向粗分散體系的轉(zhuǎn)變，同時也出現(xiàn)了早期使用的油基泥漿和氣體型鉆井流體。其中有代表性的技術(shù)措施包括：19211922年，重晶石和氧化鐵粉開始用作加重材料；1926年，開始使用膨潤土作為懸浮劑；1930年，研制出最早的泥漿處理劑-丹寧酸鈉；19311937年，研制出各種泥漿測量儀器，提出

3、了對泥漿性能控制的要求；19441945年，Na-CMC(鈉竣甲基纖維素)作為降濾失劑，開始應(yīng)用于鉆井液中；1955年，F(xiàn)CLS (鐵銘木質(zhì)素磺酸鹽)作為稀釋劑，開始應(yīng)用于鉆井液中；(7)從60年代開始，石灰鉆井液、石膏鉆井液和氯化鈣鉆井液等粗分散水基泥漿體系開始廣泛使用。3、70年代以后，以聚合物不分散鉆井液為主要類型的階段聚合物鉆井液是國外水基鉆井液發(fā)展最迅速的一類，它的出現(xiàn)標(biāo)志著鉆井液工藝技術(shù) 進(jìn)入了科學(xué)的發(fā)展階段。聚合物鉆井液大體上又分為以下幾種類型：(1)部分水解聚丙烯酰胺體系；(2)氯化鉀聚合物鉆井液體系；(3)羥乙基纖維素體系；(4)醋酸鉀水解聚丙烯酰胺體系；(5)磷酸鉀鹽非離子

4、型聚合物體系；(6)聚丙烯與聚乙二醇共聚物( COP/PPG體系；(7)陽離子聚合物體系。此外，在這一階段，油基鉆井液體系也有了進(jìn)一步的發(fā)展。在50年代以柴油為連續(xù)界質(zhì)的油基鉆井液基礎(chǔ)上，70年代又發(fā)展了低膠質(zhì)油包水乳化鉆井液，80年代在海洋鉆探中又發(fā)展了以低毒礦物油為連續(xù)介質(zhì)的低毒油包水乳化鉆井液。在抗高溫深井鉆 井液方面，研制出以 Resinex為代表的抗高溫降濾失劑，使深井鉆井液技術(shù)取得了很大 進(jìn)展。90年代以來，隨著陽離子聚合物鉆井液和正電膠鉆井液的廣泛應(yīng)用，以及其它各種 新型鉆井液的出現(xiàn)，鉆井液技術(shù)有可能進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。二、技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容及現(xiàn)狀當(dāng)前鉆井液工藝技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容大致

5、包括以下方面：1、深井高溫、高密度鉆井液；2、穩(wěn)定井壁的鉆井液；3、處理劑系列和鉆井液體系的發(fā)展與應(yīng)用；4、保護(hù)儲層的鉆井液、完井液；5、鉆井液潤滑性及防卡、解卡技術(shù)；6、鉆井液防漏、堵漏技術(shù)；7、鉆井液流變性及其與攜巖的關(guān)系；8、鉆井液固控技術(shù)；9、廢棄鉆井液處理技術(shù)。目前，國外對以上方面的研究都十分重視，尤其在井眼穩(wěn)定性、保護(hù)儲層的鉆井 液、完井液的研究，以及處理劑和體系的發(fā)展與應(yīng)用等方面更為突出。在井眼穩(wěn)定性 方面，重點開展巖石力學(xué)和泥漿化學(xué)的耦合研究。在保護(hù)油氣層方面，注重對損害機 理的預(yù)測、診斷技術(shù)和鉆井液、完井液暫堵技術(shù)的研究，注重研制儲層相配伍的鉆井 液、完井液體系。在處理劑和體

6、系的發(fā)展與應(yīng)用方面，目前十分重視新型鉆井液體系 (如MM混漿、陽離子聚合物泥漿等)的研制和應(yīng)用。三、對我國鉆井液技術(shù)發(fā)展情況的簡要回顧我國鉆井液工藝技術(shù)的發(fā)展規(guī)律與國際上該項技術(shù)的發(fā)展規(guī)律基本相似。最初我國主要使用以鈉基為基礎(chǔ)的細(xì)分散鉆井液，在井淺、地層較簡單情況 下，這類體系有其優(yōu)越性，例如可以就地材，成本低，密度可在較大范圍內(nèi)調(diào)整等。 但鉆遇復(fù)雜地層，如大段泥頁巖層、厚巖鹽層、石膏層及其它可溶性鹽類地層時，這 類鉆井液抗污染能力差，很難維持比較穩(wěn)定的性能，于是發(fā)展了以石灰、石膏及氯化 鈣為絮凝劑的鈣處理鉆井液及鹽水鉆井液。由于以上鉆井液具有抗鹽、鈣侵及鹽鈣 侵、流動性好和性能較穩(wěn)定等優(yōu)點，

7、自 50年代后期起在我國得到了廣泛應(yīng)用。70年代初，我國成功地發(fā)展了低固相鐵銘鹽混油（或鹽水）鉆井液、褐煤氯化鈣鉆 井液、褐煤石膏鉆井液以及低固相弱酸性飽和鹽水鉆井液等，并且高分子有機處理劑 已廣泛應(yīng)用于鉆井液中。從70年代末至80年代中期，我國鉆井液技術(shù)有了很大的發(fā)展。主要表現(xiàn)在：（1）適于鉆深井、超深井的三磺（磺化丹寧或烤膠、磺化褐煤和磺化酚醛樹脂）鉆井液在 全國推廣使用后，大大地減輕了井下復(fù)雜情況，創(chuàng)下了鉆超深井7175m勺紀(jì)錄。（2）在此期間，低固相不分散聚合物鉆井液技術(shù)在我國得到全面推廣。開始時僅使用聚丙 烯酰胺單一型聚合物絮凝劑，以后陸續(xù)研制成功不同基團(tuán)、不同分子量的聚合物處理 劑

8、，形成了多種聚合物鉆井液體系。聚合物鉆井液主要應(yīng)用于井深4000m以內(nèi)的井，在當(dāng)時曾有力地配合了高壓噴射鉆井，大大地提高了鉆井速度。并且由于聚合物處理劑 具有良好的護(hù)壁作用，因此當(dāng)時研制的鉀基聚合物鉆井液曾在很大程度上解決了泥、 頁巖地層的坍塌問題；（3） 80年代初期，研制成功了油包水乳化加重鉆井液，并在華 北、新疆和中原等油田得到成功應(yīng)用，有效地解決了鉆遇大段巖膏層和水敏性泥、頁 巖地層時所遇到的各種問題；（4）鉆井液處理劑、原材料品種迅速增加，質(zhì)量不斷提高。1978年，我國鉆井液處理劑僅有 40多種，1983年增至76種，1985年已達(dá)到16個門 類，共129種。從80年代初開始，我國已

9、著手制訂鉆井液處理劑和原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。19861990年（七五”期間），我國鉆井液工藝技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，從而大大 縮短了我國與國際先進(jìn)水平的差距。其中有代表性的成果包括：（1）在新的起點上對聚合物鉆井液進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究，研制出兩性離子聚合物鉆井液和陽離子聚合 物鉆井液等新體系，并在全國許多油田推廣使用，取得良好效果。在此期間，我國在 總結(jié)前期的聚合物鉆井液技術(shù)成功經(jīng)驗的同時，也指出了在使用聚合物鉆井液過程中 遇到的一些新問題（如泥餅質(zhì)量差、抑制性與其它性能不能兼顧，以及在中深井段以 下和在加重液中應(yīng)用有較大困難等）。于是將聚合物處理劑的類型從陰離子擴展到陽 離子、兩性離子，并對大、中

10、、低分子量聚合物處理劑及其復(fù)配作用在抑制性、降濾 失、降粘作用機理方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在此基礎(chǔ)上研制出以FA 367、內(nèi)一27和JT 888等處理劑組成的兩性離子聚合物鉆井液體系，和由陽離子包被劑、降濾失劑、降粘 劑、防塌劑等組成的全陽離子聚合物鉆井液體系；（2）為保護(hù)油氣層，實現(xiàn)欠平衡壓力鉆井，發(fā)展了泡沫和充氣鉆井液技術(shù)。其中使用泡沫鉆成的最深油井，其井深達(dá)到 3232m； （ 3）為了有效地解決井壁失穩(wěn)問題，系統(tǒng)地研究了各類鉆井液及其處理劑與 井壁穩(wěn)定性的關(guān)系，研制出了各種具有強抑制性的防塌鉆井液體系，并研制出可對付 復(fù)雜鹽膏層的過飽和鹽水鉆井液和油包水乳化鉆井液等；（4）在深井、超深井鉆

11、探作業(yè)中，研制出聚磺鉆井液體系。該體系兼有聚合物鉆井液和三磺鉆井液的優(yōu)點，既有 很強的抑制性，又改善了高溫高壓條件下鉆井液的性能。同時還大大地減少了井下復(fù) 雜情況的發(fā)生，提高了機械鉆速。19911995年（八五”期間），我國鉆井液技術(shù)又上了一個新的臺階。具體體現(xiàn) 在：（1）聚合物鉆井液技術(shù)又有了新的進(jìn)步。其中兩性離子聚合物鉆井液技術(shù)更加成 熟，據(jù)95年統(tǒng)計該體系已在我國15個油田的數(shù)千口井上推廣使用，并成功研制出兩性 離子聚合物加重鉆井液，最高密度可達(dá)2.03/cm3。陽離子聚合物鉆井液技術(shù)亦更加配套、完善；（2）發(fā)展了混合金屬層狀氫氧化物（ MMH鉆井液（又稱為正電膠鉆井 液）技術(shù)。這類鉆井

12、液具有獨特的流變特性以及強抑制性、防漏、減少油氣層損害程 度、有利于提高鉆速等性能，目前已在全國多個油田上千口井上推廣使用；（3）發(fā)展了水平井鉆井液配套技術(shù)，成功地解決了鉆水平井時所遇到的攜巖、井壁穩(wěn)定、防漏堵漏、鉆井液潤滑性和保護(hù)油氣層等技術(shù)難題，其成果在總體上達(dá)到90年代國際先進(jìn)水平；(4)鉆井液處理劑繼續(xù)以較快速度發(fā)展、完善，并逐步形成系列。1993年，我國鉆井液處理劑已有16個門類，共計246種。四、國內(nèi)外技術(shù)對比分析與國外相比，雖然我國鉆井液技術(shù)起步相對較晚，但由于發(fā)展速度較快，特別是進(jìn)入80年代以來，隨著我國聚合物鉆井液技術(shù)、深井鉆井液技術(shù)和保護(hù) 油氣層技術(shù)等的不斷發(fā)展，以及鉆井液

13、處理劑不斷走向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，使我國的鉆 井液工藝技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距不斷地縮小。如果作一個全面的分析、評價，可 以認(rèn)為，目前我國的鉆井液工藝技術(shù)在總體上已經(jīng)基本上達(dá)到國際先進(jìn)水平?？陀^地 講，在某些技術(shù)領(lǐng)域，我們已處于領(lǐng)先或者已后來居上，但在有些領(lǐng)域，我們與國外 相比，還有一定差距。我國已達(dá)到國際先進(jìn)水平的技術(shù)領(lǐng)域大致有以下方面：(1)陽離子聚合物鉆井液是國外首先研制出來的，但目前我國對該類體系的研究 和應(yīng)用已經(jīng)走在前面；(2)兩性離子聚合物鉆井液首先由我國研制出來，并已得到廣泛應(yīng)用。該類鉆井 液所使用的處理劑已經(jīng)系列化，在機理研究方面亦處于先進(jìn)水平。(3)混合金屬層狀氫氧化物(即正電膠

14、)鉆井液是國外80年代研制的一種新型鉆井液，我國在該項技術(shù)的研究和應(yīng)用方面，基本上與國際先進(jìn)水平保持同步。這類鉆 井液在我國已廣泛應(yīng)用于水平井鉆井作業(yè)中。特別是利用其獨特的流變特性，保證了 我國第一口短半徑水平井的順利鉆成。(4)自 七五”以來，我國在保護(hù)油氣層的鉆井液、完井液技術(shù)領(lǐng)域已有很大發(fā) 展。目前在損害機理的評價、預(yù)測技術(shù)、油氣層損害室內(nèi)評價技術(shù)和暫堵技術(shù)等方 面，均達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中屏蔽暫堵技術(shù)為我國首次提出，形成了自己的技術(shù)特 色。然而，我們在以下方面與國際先進(jìn)水平相比仍存在著一定的差距：(1)鉆井液、完井液處理劑在品種上雖然發(fā)展較快，但質(zhì)量配套方面問題較多， 特別是完井液的原

15、材料和處理劑尚未形成系列配套，品種也不齊全。另外，抗溫、抗 鹽、緩蝕劑等也尚需完善。(2)性能良好的固控設(shè)備，從數(shù)量上、質(zhì)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足油田的需要。除砂 器、除泥器效果仍然欠佳，離心機還沒推廣應(yīng)用，細(xì)目振動篩還處于研究階段，固控 設(shè)備與固控工藝技術(shù)的優(yōu)選仍停留在初級階段。這項工作直接影響鉆井速度和成本， 應(yīng)加強這方面的工作。(3)基礎(chǔ)理論研究薄弱，研究部門的儀器設(shè)備與國際先進(jìn)水平相比差距較大，嚴(yán) 重影響我國處理劑與鉆井液技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與創(chuàng)新。(4)深井、超深井鉆井液技術(shù)，復(fù)雜地層鉆井液技術(shù)，水平井、叢式井鉆井液和 完井液技術(shù)，特別是短半徑、超短半徑鉆井液技術(shù)，小井眼鉆井液和完井液技術(shù)，都 應(yīng)

16、進(jìn)一步深入研究解決。(5)保護(hù)油氣層系統(tǒng)工程的研究亟待解決，從鉆開油層、測試、生產(chǎn)、增產(chǎn)措施 以及提高采收率系統(tǒng)地整裝地保護(hù)儲層，以及預(yù)測、診斷、評價、預(yù)防及處理全套技 術(shù)的研究。（6）環(huán)境保護(hù)方面的研究工作尚處于起步階段，應(yīng)積極進(jìn)行無毒原材料處理劑 和鉆井液、完井液的研究，加速解決廢棄鉆井液固液分離問題，并發(fā)展固化等新技 術(shù)。（7）在我國鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，計算機應(yīng)用尚未普及，開發(fā)的軟件還很少，實用的 人工智能專家系統(tǒng)仍處于探索階段。五、國內(nèi)外鉆井液技術(shù)發(fā)展動態(tài)近年來國內(nèi)外鉆井液技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在鉆井液體系及其處理劑的更新上，下面 從水基鉆井液、油基鉆井液和新型的合成基鉆井液等方面作以扼要的介

17、紹。1、水基鉆井液（1）聚合物鉆井液國外傳統(tǒng)的聚合物鉆井液主要有部分水解聚丙烯酰胺（PHPA鉆井液、XC&物聚合物鉆井液、羥乙基纖維素（HEC鉆井液等。近年來，國外發(fā)展較快的是M-I公司研制的陽離子聚合物鉆井液體系，主要用作防塌鉆井液使用。該體系所使用的處理劑主要 包括高分子陽離子聚合物（ MCAT和低分子陽離子聚合物（ ACAT-A）。目前，歐美國家的防塌鉆井液正朝著抗高溫、強抑制性和多功能的方向發(fā)展。近年 來俄羅斯也研制出多種聚合物處理劑，主要是各種類型的丙烯酸脂和甲基丙烯酸脂的 聚合物。（2） MM鉆井液混合金屬層狀氫氧化物（MMH最初是DOM學(xué)試劑公司產(chǎn)品。它屬于無機處理劑， 從分子中

18、Li、Mg Al元素的氫氧化物結(jié)構(gòu)中取得正電荷，是一種很強的絮凝劑，可與 易水化的粘土礦物發(fā)生作用，從而抑制其分散。其水溶液具有很高屈服值和較弱的凝 膠強度，因而表現(xiàn)出 動即流，靜即凝”的特性。目前國內(nèi)稱之為正電膠，因此 MM鉆井 液被成為正電膠鉆井液。用 MMH理低膨潤土含量的水基泥漿可獲得較高的粘切、較低 的塑性粘度和特優(yōu)的剪切稀釋特性。但其降濾失性能較差，必須配合使用非離子型的 降濾失劑才能滿足鉆井要求。這類鉆井液主要用于解決復(fù)雜地層的攜巖與防塌問題， 同時它對油氣層的損害程度較小。（3）水基防塌鉆井液國外許多學(xué)者對K+、NH4+和聚合物抑制頁巖水化的機理進(jìn)行了研究。進(jìn)入90年代以來，對

19、井壁穩(wěn)定性的機理問題開展了更深入的研究，指出井內(nèi)流體和井壁頁巖中水 的總勢能大小決定了水的流向。若井眼內(nèi)水的總勢能大于頁巖中水的總勢能，則泥漿 中的水就會向地層中的頁巖滲入，造成水化和井塌。并指出井壁失穩(wěn)過程可分為四個 不同的階段，即原始頁巖狀態(tài)、頁巖膨脹、井壁坍塌以及頁巖在泥漿中分散。在防塌劑方面，研究表明聚合物處理劑的防塌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于無機離子。目前我國常 用的防塌劑有以下幾類：（1）陰離子高分子聚合物類，主要指聚丙烯酰胺鹽類。品種 有聚丙烯酰胺鉀鹽（K-HPAM PAC-141亦屬此類）、聚丙烯酰胺鈣鹽和聚丙烯酰胺鏤鹽 （NH4-HPAM 80A-51亦屬此類）。這些防塌劑都以丙烯酰胺和丙

20、烯酸鹽為基本原料共聚 而成，其水解度多在3060炕間，分子量一般在200500萬之間，均具有較強的 包 被”作用，是防塌泥漿中的主處理劑。（2）瀝青類產(chǎn)品，主要品種為磺化瀝青（SAS。該類產(chǎn)品主要從抑制水化和降濾失兩方面起防塌作用。特別是通過填堵頁巖的微裂縫，阻止水的侵入。并由于其疏水性，水會被隔離于巖石之外。（3）陽離子聚合物。為了增強聚合物處理劑的包被、抑制特性，將有機陽離子基團(tuán)（如季胺鹽）引入聚合物分子鏈中而制成該類產(chǎn)品。其主要品種有聚胺甲基丙烯酰胺（CPAM俗稱大陽離子聚合物”），其中陽離子基團(tuán)所占比例（即陽離子度）一般在30%以上。該處理劑在頁巖上有較強的吸附性能，與PHPA1比，抑

21、制分散的能力大大增強。此外還有小分子量的有機化合物（俗稱 小陽離子”），如雙三甲基乙基氯化胺（NW-1）和環(huán)氧丙基三甲基氯化胺（Qc）等，主要用作粘土穩(wěn)定劑，其抑制分散的能力與十倍加量 的KCl大致相當(dāng)；（4）無機鹽類。目前國外防塌處理劑的類型與我國使用的基本相似。自 1989年起，在防塌劑中增加 了包被抑制劑這一新劑種。值得注意的是近年來國外廣泛使用正電膠（MMH鉆井液解決防塌問題，以及使用甘油基材料提高泥漿的頁巖穩(wěn)定性及潤滑性。DoWt學(xué)試劑公司研制生產(chǎn)的W-80是具有代表性的甘油基材料，其組成如下：1013%T油，1623%二聚甘油，57%E聚甘油，46%9聚甘油，34%fi聚甘油，少量

22、高聚甘油，以及 2 4%NaC和2228%水。這種甘油基在泥漿中的加量范圍為640%由它配制的泥漿具有與油基泥漿相似的特性而又不存在環(huán)境污染問題。通常稱之為仿油基泥漿”，用于鉆易塌地層時可取得良好效果，只是成本要高于水基泥漿。此外，一些低碳原子（C1C3）的有機酸（如甲酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸等）的鉀鹽或鏤鹽，以及能生成NH4+的某些有機物（如氨基甲酸、尿素、乙酰胺等）也已用于防塌泥漿，起抑制頁巖水化 的作用，其加量一般為0.55%目前，國外使用較多的防塌劑類型有：鉀基聚合物泥 漿、鉀石灰泥漿、氫氧化鉀 -木質(zhì)素磺酸銘泥漿、磷酸鉀 -聚合物泥漿、醋酸鉀-聚合物 泥漿、石膏-聚合物泥漿、陽離子聚

23、合物泥漿以及新型的無機處理劑鉆井泥漿（ MMH 等?？傊?，目前國外在繼續(xù)使用水基聚合物防塌泥漿的同時，正在努力研制新的防塌處 理劑和建立新的防塌泥漿體系，用以代替油基泥漿，其目的在于取得與油基泥漿相 似、明顯優(yōu)于水基聚合物泥漿的防塌效果，同時又能夠解決使用油基泥漿時帶來的環(huán) 境問題。然而當(dāng)前面臨的問題是這些新型處理劑的成本較高，因而尚未廣泛推廣應(yīng) 用。2、油基鉆井液自80年代以來，我國先后在華北、新疆、中原、大慶等油田使用過油基泥漿。但由 于考慮其成本問題，油基泥漿在我國應(yīng)用十分有限，但國外一直將使用油基泥漿當(dāng)作 鉆深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性復(fù)雜地層的重要手段，同時也當(dāng)作 保護(hù)

24、油氣層的一個重要手段。國外在70、80年代發(fā)展低膠質(zhì)、低毒油包水乳化泥漿和平衡活度油基泥漿技術(shù)的基 礎(chǔ)上，近年來為了進(jìn)一步提高油漿的攜巖能力、提高機械鉆速及減輕對環(huán)境造成的損 害，又推出了一些新的體系，使油基泥漿技術(shù)取得了新的進(jìn)展。現(xiàn)將一些主要進(jìn)展列 舉如下：（1）高油水比鐵礦粉加重油包水乳化泥漿近年來Exxon公司在復(fù)雜深井中成功地使用了這種油基泥漿，其特點是將油漿的含 水量從1530%降至810%并選用氧化鐵粉加重以降低體系中固相的體積百分含量。 其結(jié)果可使油漿中乳化水滴的濃度、固相含量和懸浮顆粒數(shù)目大大減少，從而可明顯 降低油漿的塑性粘度和噴嘴處高剪速率下的流動阻力，使機械鉆速得以提高。

25、實驗表 明，選用氧化鐵粉加重可比用重晶石加重時的塑性粘度降低2540%（2）全油泥漿由于通常使用的油包水乳化泥漿存在著剪切稀釋性能較差、需備用大量乳化劑、易 產(chǎn)生潤濕反轉(zhuǎn)和乳化堵塞對油氣層造成損害等問題，近年來美國Intl泥漿公司研制成功了無水的全油鉆井液。該體系具有類似于水基聚合物泥漿的流變性，有較高的動塑 比值，剪切稀釋性好，因而提高了鉆速，減少了井漏，改善了井眼清洗狀況及懸浮 性。配制全油鉆井液時應(yīng)注意以下幾點：（a）基油應(yīng)選用芳香燒含量較低的柴油，最好是物毒礦物油；（b）需選用親油的有機聚合物或膠質(zhì)類處理劑作為降失劑；（c）一般使用有機土提高動切力，必要時添加親油的反絮凝劑降低粘切。該

26、公司現(xiàn)已使用這類鉆井液鉆井60多口，其密度的調(diào)整范圍為 0.832.04g/cm3,鉆進(jìn)深度已達(dá)6309m, 井底最高溫度已達(dá)213C,井斜達(dá)到69,尤其在大斜度定向井中應(yīng)用十分成功。（3）研制出可減少油基泥漿在鉆屑上滯留量的新型處理劑一CCS使用油基泥漿時，鉆屑上滯留的油量一般不得超過150g/kg ,否則這些巖屑將不允許排放（尤其海洋鉆探作業(yè)時）。美國MH I泥漿公司近來研制出一種復(fù)合陽離子表面活性劑，添加至油基泥漿后不僅可有效地減少鉆屑表面所吸附的油量，同時還具有改 善流變性和降濾失的作用。3、合成基鉆井液合成基鉆井液是以人工合成的有機化合物作為連續(xù)相，鹽水作為分散相，以及乳化 劑、降濾

27、失劑、流型改進(jìn)劑等組成的體系。與油基鉆井液相比較，其研制的主導(dǎo)思想 是，將油基泥漿中的基油一一柴油或礦物油替換成可生物降解又無毒性的改性植物油 類。最初提出的要求是：（1）該有機物的物理性質(zhì)應(yīng)與礦物油的物理性質(zhì)相似；（2）其毒性必須很低；（3）無論在好氧或厭氧的的條件下都是可以生物降解的。目 前，在墨西哥灣和北海油田等地區(qū)，使用合成基鉆井液已非常普遍。據(jù)不完全統(tǒng)計， 在世界范圍內(nèi)已有500多口井使用了合成基泥漿。按照使用時間來劃分，第一代合成基泥漿以酯類、醛類和聚-烯燒（PAO）作為基液，第二代合成基泥漿則以線性-烯煌（LAO）、內(nèi)烯煌（IO）、線性烷煌（LP）以及線性烷基苯作為基液。酯類（E

28、sters）最早用作鉆井?的基液（1990年3月，挪威）。它是植物脂肪酸與醇 類反應(yīng)的生成物。生物降解的測試結(jié)果表明，在有氧的條件下，35天后有82.5%被細(xì)菌降解，而礦物油在同樣條件下只有3.5%被降解。由于酯基鉆井液毒性很低，允許將鉆屑直接排放到海里。醛類（Ethers）與酯類的物理性質(zhì)相似。由于其分子結(jié)構(gòu)中沒有活潑的基團(tuán)，因而性 能較穩(wěn)定，有較強的抗鹽、抗鈣能力。聚-烯煌是由 -烯煌聚合而成的。由于-烯煌在分子鏈的端部帶有雙鍵，經(jīng)聚合后雙鍵仍保留在生成物的分子中，因而易于降解。聚-烯煌的另一優(yōu)點是，它不隨溫度和pH直的變化而改變其特性。酯基鉆井液在堿性條件下則可能發(fā)生分解。因此， 該類鉆井液比酯基鉆井液更能抗高溫和石灰污染。鉆井實踐證明，合成基鉆井液除在環(huán)保方面具有優(yōu)勢外，其優(yōu)越性還體現(xiàn)在有利于 提高鉆速和保持井眼穩(wěn)定。并且具有與油基鉆井液相似的良好潤滑性。與第一代合成基鉆井液相比，第二代合成基鉆井液的粘度較低，配制成本也較低， 而且有更強的生物降解能力。總的來看，第二代合成基鉆井液更適于在抗高溫深井中 使用。六、對鉆井液新技術(shù)發(fā)展的預(yù)測隨著國內(nèi)外鉆井技術(shù)向高難度方向發(fā)展，對鉆井液工藝也提出了新的更高的要求。 通過對近期的研究情況進(jìn)行分析，預(yù)計在以下方面有可能取得較大進(jìn)展。1、鉆井液強化井壁技術(shù)這是國內(nèi)外